Introdução Condução-convecção-radiação AMM

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Transferência de Calor
Prof.: André Marcelino de Morais, DSc
Leis Básicas da Transferência de 
Calor
Equações de taxa:
◼ Condução – Lei de Fourier
◼ Convecção – Lei de Resfriamento de Newton
◼ Radiação – Lei de Stefan-Boltzmann
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Conduction Heat Transfer
Tk
A
q
dx
dT
k
A
xq −=−= ;
•Primeiro mecanismo - interação molecular (por exemplo,
gás)
•Maior movimento da molécula em nível de energia mais
alto (temperatura) transmite energia para moléculas
adjacentes em níveis de energia mais baixos
•Segundo mecanismo - por elétrons livres (por exemplo,
sólido)
•Lei de Fourier
Condução
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Exemplo: Uma parede de concreto, área superficial de 20 m2 e espessura de 0,30m,
separa uma sala de ar condicionado do ar ambiente. A temperatura da superfície
interna da parede é mantida a 25ºC, e a condutividade térmica do concreto é de
1W/m.K. Determine a perda de calor através da parede para as temperaturas
ambientes externas de -15ºC e 38ºC que correspondem aos extremos atingidos no
inverno e no verão.
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Convecção
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Transferência de calor por convecção sobre uma superfície 
envolve o perfil de velocidade e camada limite térmica
Convecção
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Convecção
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Exemplo: Um circuito integrado (chip) quadrado com lado w=5mm opera em
condições isotérmicas. O chip está alojado no interior de um substrato de modo que
suas superfícies laterais e inferior estão bem isoladas termicamente, enquanto sua
superfície superior encontra-se exposta ao escoamento de uma substância
refrigerante a T∞=15ºC. A partir de testes de controle de qualidade, sabe-se que a
temperatura do chip não deve exceder a T=85ºC. Se a substância refrigerante é o ar,
com coeficiente de transferência de calor por convecção correspondente de h=200
W/m2K. Determine a potência máxima que pode ser dissipada pelo chip.
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Radiação
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Radiação
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Radiação
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Radiação
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Equações de Taxa
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Exemplo: Uma superfície com área de 0,5m2, emissividade igual a 0,8 e temperatura
de 150ºC é colocada no interior de uma grande câmara de vácuo cujas paredes são
mantidas a 25ºC. Determine a taxa de emissão de radiação pela superfície.
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	Slide 1: Transferência de Calor 
	Slide 2: Leis Básicas da Transferência de Calor
	Slide 3: Conduction Heat Transfer 
	Slide 4: Condução
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10: Convecção
	Slide 11: Convecção
	Slide 12: Convecção
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15: Radiação
	Slide 16: Radiação
	Slide 17: Radiação
	Slide 18: Radiação
	Slide 19: Equações de Taxa
	Slide 20